本发明公开了一种激光检测式脱轨自动制动系统，所述的系统包括:激光测距模块,包括有若干个激光测距传感器，用于测量列车偏离轨道的距离；数据处理模块，设定标准误差区间和标准距离值，提取所述的测量数据，如果所述的测量数据位于所述的标准误差区间之外，则判定所述的测量数据为异常数据；脱轨判断模块，提取所述的异常数据，获取所述的异常数据所对应的激光测距传感器两侧的若干个激光测距传感器所测得的测量数据作为对比数据，如果所述的比对数据异常概率超过所设定的阈值时，判定为脱轨；制动模块，用于在脱轨状态下，沟通主风管与大气的通路，引起列车发生紧急制动。相比于传统方式，本发明判断更加准确，减少误判的概率。